CN215261649U - 一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，解决了现有技术中将光纤光栅传感器应用于长距离输水隧洞长期安全监测还需改进现有传感器的封装工艺，需改进传感器的密封工艺，不然传感器还是无法使用与水中工况的问题。一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，包括裸光纤，裸光纤的外圈一侧固定连接有增敏弹簧，增敏弹簧的两端均通过骨架接头一连接有U型圈，两个U型圈相对的一端均固定连接有光缆外套，两个U型圈的内腔均开设有硅脂浇灌腔室，每个光缆外套的外圈均固定连接有热缩管。本实用新型U型圈内的气、液压低于外界的气、液压，从而提高了U型圈内部的密封效果。

Description

一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器。

背景技术

光纤光栅传感器属于无源器件，无需电源，抗电磁干扰，体积小，可埋入结构内部以及易于形成多点测量系统等优点；与传统传感器相比具有灵敏度高、体积小、结构简单、耐腐蚀、电绝缘性好、便于实现遥测等优点。适用于长距离输水隧洞动态安全监测。标准ECS333:2012《结构健康监测系统设计标准》也明确提出“对于长期处于潮湿、易腐蚀和高电磁干扰的结构应变时，宜采用光纤式应变计”。

但是，将光纤光栅传感器应用于长距离输水隧洞长期安全监测还需改进现有传感器的封装工艺，需改进传感器的密封工艺，不然传感器还是无法使用与水中工况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，解决了现有技术中将光纤光栅传感器应用于长距离输水隧洞长期安全监测还需改进现有传感器的封装工艺，需改进传感器的密封工艺，不然传感器还是无法使用与水中工况的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，包括裸光纤，所述裸光纤的外圈一侧固定连接有增敏弹簧，所述增敏弹簧的两端均通过骨架接头一连接有U型圈，两个所述U型圈相对的一端均固定连接有光缆外套，两个所述U型圈的内腔均开设有硅脂浇灌腔室。

优选的，每个所述光缆外套的外圈均固定连接有热缩管。

优选的，两个所述光缆外套相对应的一侧均连接有铜接头。

优选的，两个所述光缆外套的内腔且位于裸光纤的外圈固定连接有光纤护套。

优选的，每个所述光缆外套的内腔一侧开设有环氧树脂浇灌槽。

优选的，两个所述U型圈的外圈固定连接有不锈钢外壳，两个所述U型圈相对的一端均通过O型圈连接有骨架接头二。

优选的，所述不锈钢外壳的外圈设置有若干个不锈钢螺母。

本实用新型至少具备以下有益效果：

用胶水将裸光纤固定在增敏弹簧的对应位置上，将两个U型圈通过螺纹胶连接，再将两个骨架接头一通过涂胶与增敏弹簧连接，将硅脂添加紧硅脂浇灌腔室内，使得两个U型圈的两端完全密封，使得U型圈内的气、液压低于外界的气、液压，从而提高了U型圈内部的密封效果，U型圈内的气、液压低于外界的气、液压，从而提高了U型圈内部的密封效果。

本实用新型还具备以下有益效果：

用胶水将裸光纤(刻有应变光栅和温度光栅)固定在增敏弹簧对应的位置上，将套好两个U型圈的骨架接头一拧在增敏弹簧对应的螺纹上，并涂螺纹胶拧紧；骨架接头一对应的两处位置上涂胶，穿过不锈钢外壳；将套好两个O型圈并在对应两处位置上涂胶的骨架接头二拧在增敏弹簧对应的螺纹上，并涂螺纹胶拧紧；裸光纤左侧穿过光纤护套；将左侧光纤护套穿过套好O型圈的左侧铜接头的中心孔，并将左侧铜接头拧在骨架接头一对应的螺纹上，并涂螺纹胶拧紧；左侧环氧树脂浇灌槽内硅脂灌封；裸光纤右侧穿右侧光纤护套，将右侧光纤护套穿过套好O型圈的右侧铜接头的中心孔，并将右侧铜接头拧在骨架接头二对应的螺纹上，并涂螺纹胶拧紧，右侧环氧树脂灌封，左右侧光纤护套分别穿左右侧光缆外套，并将左右侧光缆外套分别铆固在左右侧铜接头上。对应的位置上拧好若干个不锈钢螺母，穿左右侧热缩管，并用热风枪热缩到位，全方位多层次密封隔水。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型不锈钢外壳结构示意图；

图3为本实用新型骨架接头二结构示意图。

图中：1、骨架接头一；2、骨架接头二；3、不锈钢外壳；4、增敏弹簧；5、铜接头；6、不锈钢螺母；7、光缆外套；8、热缩管；9、U型圈；10、光纤护套；11、裸光纤；12、O型圈；13、硅脂浇灌腔室；14、环氧树脂浇灌槽。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1-3，一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，包括裸光纤11，裸光纤11的外圈一侧固定连接有增敏弹簧4，增敏弹簧4的两端均通过骨架接头一1连接有U型圈9，两个U型圈9相对的一端均固定连接有光缆外套7，两个U型圈9的内腔均开设有硅脂浇灌腔室13。

本方案具备以下工作过程：

用胶水将裸光纤11固定在增敏弹簧4的对应位置上，将两个U型圈9通过螺纹胶连接，再将两个骨架接头一1通过涂胶与增敏弹簧4连接，将硅脂添加紧硅脂浇灌腔室13内，使得两个U型圈9的两端完全密封，使得U型圈9内的气、液压低于外界的气、液压，从而提高了U型圈9内部的密封效果。

根据上述工作过程可知：

U型圈9内的气、液压低于外界的气、液压，从而提高了U型圈9内部的密封效果。

进一步的，每个光缆外套7的外圈均固定连接有热缩管8，具体的，通过热缩管8的设置，提高光缆外套7端部的密封性。

进一步的，两个光缆外套7相对应的一侧均连接有铜接头5，具体的，通过铜接头5的设置，使得裸光纤11的信号保持稳定。

进一步的，两个光缆外套7的内腔且位于裸光纤11的外圈固定连接有光纤护套10，具体的，通过光纤护套10的设置，对裸光纤11的连接处进行保护。

进一步的，每个光缆外套7的内腔一侧开设有环氧树脂浇灌槽14，具体的，通过环氧树脂浇灌槽14的设置，可有效的对光缆外套7的两端进行密封。

进一步的，两个U型圈9的外圈固定连接有不锈钢外壳3，两个U型圈9相对的一端均通过O型圈12连接有骨架接头二2，具体的，通过不锈钢外壳3的设置，提高了裸光纤11外部的防护强度。

进一步的，不锈钢外壳3的外圈设置有若干个不锈钢螺母6，具体的，通过不锈钢螺母6的设置，便于将连接完成的裸光纤11进行安装。

综上：用胶水将裸光纤11刻有应变光栅和温度光栅固定在增敏弹簧4对应的位置上，将套好两个U型圈的9骨架接头一1拧在增敏弹簧4对应的螺纹上，并涂螺纹胶拧紧；骨架接头一1对应的两处位置上涂胶，穿过不锈钢外壳3；将套好两个O型圈12并在对应两处位置上涂胶的骨架接头二2拧在增敏弹簧4对应的螺纹上，并涂螺纹胶拧紧；裸光纤11左侧穿过光纤护套10；将左侧光纤护套10穿过套好O型圈12的左侧铜接头5的中心孔，并将左侧铜接头5拧在骨架接头一1对应的螺纹上，并涂螺纹胶拧紧；左侧环氧树脂浇灌槽14内硅脂灌封；裸光纤11右侧穿右侧光纤护套10，将右侧光纤护套10穿过套好O型圈12的右侧铜接头5的中心孔，并将右侧铜接头5拧在骨架接头二2对应的螺纹上，并涂螺纹胶拧紧，右侧环氧树脂灌封，左右侧光纤护套10分别穿左右侧光缆外套7，并将左右侧光缆外套7分别铆固在左右侧铜接头5上。对应的位置上拧好若干个不锈钢螺母6，穿左右侧热缩管8，并用热风枪热缩到位，全方位多层次密封隔水。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，包括裸光纤(11)，其特征在于，所述裸光纤(11)的外圈一侧固定连接有增敏弹簧(4)，所述增敏弹簧(4)的两端均通过骨架接头一(1)连接有U型圈(9)，两个所述U型圈(9)相对的一端均固定连接有光缆外套(7)，两个所述U型圈(9)的内腔均开设有硅脂浇灌腔室(13)。

2.根据权利要求1所述的一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，其特征在于，每个所述光缆外套(7)的外圈均固定连接有热缩管(8)。

3.根据权利要求1所述的一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，其特征在于，两个所述光缆外套(7)相对应的一侧均连接有铜接头(5)。

4.根据权利要求1所述的一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，其特征在于，两个所述光缆外套(7)的内腔且位于裸光纤(11)的外圈固定连接有光纤护套(10)。

5.根据权利要求1所述的一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，其特征在于，每个所述光缆外套(7)的内腔一侧开设有环氧树脂浇灌槽(14)。

6.根据权利要求1所述的一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，其特征在于，两个所述U型圈(9)的外圈固定连接有不锈钢外壳(3)，两个所述U型圈(9)相对的一端均通过O型圈(12)连接有骨架接头二(2)。

7.根据权利要求6所述的一种用于输水隧洞混凝土监测的光纤光栅应变传感器，其特征在于，所述不锈钢外壳(3)的外圈设置有若干个不锈钢螺母(6)。

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